更好地利用数字万用表测量的8项提示

提示4 用数字万用表测量低频交流信号
大多数现代万用表可测量频率低至20 Hz 的AC信号。但有些应用要求测量更低频率的信号。为进行这样的测量，您需要选择适合的万用表，并进行适宜的配置。请看下面这些例子:
Agilent 34410A 和34411A 万用表使用数字采样技术，可进行低至3 Hz 的真有效值测量。它通过数字方法在慢滤波器时把稳定时间提高到2.5 s，为进行最好的测量，您应注意:
1. 设置正确的AC 滤波器非常重要。滤波器用于平滑真有效值转换器的输出。在频率低于20 Hz时，正确的设置是LOW。在LOW滤波器设置时，通过插入2.5 s延迟保证万用表稳定。用如下命令设置低滤波器。
VOLTage:AC:BANDwidth MIN
2. 如果您知道被测信号的最大电平，应设置手动量程，以帮助加快测量。每次低频测量的较长稳定时间将会显著减慢自动量程。
我们推荐您设置手动量程。
3. 34401A 用一个隔直流电容器阻断AC RMS 转换器测量直流信号。从而允许万用表用最好的量程测量AC 成份。在测量具有高输出阻抗的源时，为保证隔直流电容器的稳定，需要保证有充裕的时间。稳定时间不受AC 信号频率影响，但会受DC 信号中任何变化的影响。

The Agilent 3458A 有三种测量AC RMS 电压的方法; 它的同步采样模式能测量低至1 Hz 的信号。为把万用表配置为进行低频测量:
1. 选择同步采样模式:
SETACV: SYNC
2. 在您使用同步采样模式时，对于ACV 和ACDCV 功能，输入信号是DC 耦合的。在ACV 功能时，用数学方法把DC 成分从读数中扣除。这是重要的考虑，因为组合的AC 和DC 电压电平可能造成过载条件，即使AC电压本身并未超载。
3. 选择适宜的量程可加快测量，因为当您测量低频信号时，自动量程特性会造成延迟。
4. 为对波形采样，万用表需要确定信号周期。用ACBAND 命令确定暂停值。如果您未使用ACBAND 命令，万用表可能会在波形重复前暂停。
5. 同步采样模式用电平触发同步信号。但输入信号上的噪声有可能造成假的电平触发，而得到不精确的读数。重要的是选择能提供可靠触发源的电平。例如要避免正弦波的峰值，因为信号变化较慢，而噪声却很容易造成假触发。
6. 为得到精确的读数，要保证您周围的环境在电气上是"安静"的，并使用屏蔽测试线。启用电平滤波、LFILTER ON，以降低对噪声的灵敏度。

配置34401A可采用与34410A和34411A相同的配置方法。34401A
用带有隔直流电容器的模拟电路转换有效值电压。它可测量低至3 Hz的信号。为达到最好测量结果，要选择低频滤波器、使用手动量程，并验证各种直流偏置是稳定的。当您使用慢滤波器时，即插入了7 s的延迟，从而保证了万用表的稳定。

提示5 选择用于数字万用表温度测量的传感器
有四种常用于数字万用表温度测量的传感器: 电阻温度探测器
(RTD)、热敏电阻、IC温度感应器件和热偶。它们各有自己的优点和缺点。
用热敏电阻得到更好的灵敏度
热敏电阻由半导体材料构成，可提供很高的灵敏度，但它们只有有限的温度范围，通常为-80°C 至150°C。热敏电阻的温度和电阻的关系是非线性的，因此变换算法非常复杂。Agilent 万用表用标准Hart-
Steinhart近似提供精确的变换，典型分辨率为0.08°C。

用RTD 得到更好的精度
电阻温度探测器(RTD)提供电阻和温度间非常精确和高度线性的关系，可测温度范围约为-200°C至500°C。如Agilent 34410A 这类现代万用表提供IEC 751 标准RTD 的温度测量，其灵敏度为 0.0385 Ω/°C。
IC 温度感应器件产生与摄氏度呈线性关系的电压
许多厂商提供能产生电压正比与摄氏度和华氏度的探头。这些探头通常使用IC 温度感应器件，例如National Semiconductor LM135系列。这类IC器件可覆盖-50°C至+150°C的温度范围。您能容易地按万用表显示的探头输出计算温度。例如270 mV 即相当于27°C。

提供极端温度测量的热偶
热偶可测量-210°C至1100°C的极宽温度范围，它坚固的结构能适应恶劣环境的要求。与其它类型的温度感应器件不同，热偶进行的是相对温度测量，因此还需要有一个进行绝对温度测量的参考结。但对大多数应用来说，增加一个外部参考结并不现实。我们推荐使用Agilent34970A数据记录仪和带内置参考结的34901A 20通道多路开关。34970A上也有内置的、适用于常用热偶的温度变换算法。

小结
为监视一个温度，热敏电阻和34410A 这样的万用表是简单的低价解决方案。要得到精确的温度读数，应使用RTD。在监视多个温度或高温时，专用数据记录仪是最好的选择。

提示6 用万用表进行成组的测量
万用表一般使用两级触发系统;为得到一个读数，必须满足两套触发条件。图6示出在34401A 万用表中使用的两级触发模型。通常把采样数和触发数都设置为1，在接收到一个触发时取一个读数。也可增加采样数，也就是在接收到一个触发时取N 个读数。如果采样数保持为1，而把触发数增加到N，那么每次读数都要求触发。在这两种情况下，需要在各读数间插入触发延迟。
默认的触发延迟由万用表配置，从而实现测量的稳定，其变化决定于量程和功能。触发延迟可以手动设置。必须注意这一延迟是在软件中实现的，会有描写时间变动量。此外，测量时间也会有变化，因此难以用这种方案采样固定时间间隔的信号。图7展示使用触发延迟进行的一系列测量。
图8示出第二种触发模型。这是在34410A、34411A 和3458A 中使用的模型。它允许独立设置触发延迟和采样间的时间。此外，用采样环(n个读数)可更快地得到读数和实现最小的时间变动量。大多数采样环在硬件中实现，由最少的固件
保证一致性的定时。
34410A、34411A和3458A可配置为尽可能快地采样读数，但也可以使用定时器。
为配置突发测量，应设置触发延迟，以实现触发后和第一个读数前的稳定。用定时器设置读数间的精确时间间隔。34410A 和34411A有前面板数据记录能力，可简化突发测量的配置。